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1、第六节 管路计算,简单管路 复杂管路 管路计算,包头钢铁职业技术学院化工原理电子课件,简单管路,特点:,(1)流体通过各管段的质量流量不变,对于不可压缩流体,则体积流量也不变。,(2) 整个管路的总能量损失等于各段能量损失之和 。,不可压缩流体,包头钢铁职业技术学院化工原理电子课件,复杂管路,1、并联管路,A,特点:(1)主管中的流量为并联的各支路流量之和;,包头钢铁职业技术学院化工原理电子课件,(动画1),(2)并联管路中各支路的能量损失均相等。,不可压缩流体,注意:计算并联管路阻力时,仅取其中一支路即 可,不能重复计算。,包头钢铁职业技术学院化工原理电子课件,并联管路的流量分配,而,支管越
2、长、管径越小、阻力系数越大流量越小; 反之 流量越大。,包头钢铁职业技术学院化工原理电子课件,2、分支管路与汇合管路,包头钢铁职业技术学院化工原理电子课件,(动画2),特点:(1)主管中的流量为各支路流量之和;,不可压缩流体,(2)流体在各支管流动终了时的总机械能与能量损失之和相等。,包头钢铁职业技术学院化工原理电子课件,基本方程:,连续性方程,机械能衡算方程,阻力计算式,管路计算,其中,(1)设计型计算,设计要求:规定输液量Vs,确定一经济的管径或供液点提供的位能z1(或静压能p1)或所需外加功。,P59 例1-24,分析:,求d,求u,需试差法求解,机械能衡算式或范宁公式,Re未知,,设初
3、值,求出d、u,比较计与初值是否接近,修正,解:,u、d、均未知,,假设=0.025,由机械能衡算式,d=2.02m,校核:,=0.00099,查图或计算,新1=0.0205,用试差法,,以为试差变量, 1,第六节 流量的测定,皮托测速管 孔板流量计文丘里流量计转子流量计,包头钢铁职业技术学院化工原理电子课件,1、结构,2、测量原理及流速计算,内管A处,外管B处,包头钢铁职业技术学院化工原理电子课件,一、皮托测速管(皮托管),(动画3),点速度:,即,讨论:(1)皮托管测量流体的点速度,可测速度分布曲线;,包头钢铁职业技术学院化工原理电子课件,(2)流量的求取:,由速度分布曲线积分,测管中心最
4、大流速,由 求平均流 速,再计算流量。,包头钢铁职业技术学院化工原理电子课件,注意:Pitot管是测量点速(线速度),3、安装,(1)测量点位于均匀流段,上、下游各有50d直管距离;(2)皮托管管口截面严格垂直于流动方向;(3)皮托管外径d0不应超过管内径d的1/50,即d0d/50 。,包头钢铁职业技术学院化工原理电子课件,二. 孔板式流量计,管路中嵌入一环形金属板,环中心处在管道中心线上,1.结构:,当流体以一定的流量流经小孔时,就产生一定的压强差,流量愈大,所产生的压强差也就愈大。所以根据测量压强差的大小来度量流体流量。,2.原理:,C0流量系数(孔流系数)A0孔面积。,(动画4),(动
5、画5),优点:构造简单,制造和安装都很方便缺点:机械能损失(称之为永久损失)大当d0/d1=0.2时,永久损失约为测得压差的90%,常用的d0/d1=0.5情形下,永久损失也有75%。,包头钢铁职业技术学院化工原理电子课件,属差压式流量计; 能量损失小,造价高。,三.文丘里(Venturi)流量计,(动画6),缺点:加工比孔板复杂,因而造价高,且安 装时需占去一定管长位置,优点:其永久损失小,故尤其适用于低压气 体的输送。,包头钢铁职业技术学院化工原理电子课件,四.转子流量计,体积流量,(动画7),包头钢铁职业技术学院化工原理电子课件,涡流流量计(动画8),掌握液体、气体的密度计算。了解牛顿粘
6、性定律,掌握粘度的单位及单位换算。掌握压力的定义及表压、真空度、绝对压力的定义,并能熟练换算。能熟练地运用流体静力学基本方程式解题。掌握流量、流速的定义及连续性方程。掌握各种形式的机械能衡算式,并能熟练地运用机械能衡算式解题。,小结,包头钢铁职业技术学院化工原理电子课件,掌握雷诺准数的表达式及物理意义,并根据Re来判断流动类型。了解流体在圆管内的速度分布。掌握直管阻力与局部阻力的计算。了解简单与复杂管路,并能作以简单的计算。了解测速管、孔板流量计、转子流量计的测量原理,并能作以简单的计算。,包头钢铁职业技术学院化工原理电子课件,重要概念连续介质模型、等压面、牛顿粘性定律、 粘度及其影响因素、雷诺数、 层流与湍流的本质区别设备及仪表压差计、流量计等结构及测量原理。,包头钢铁职业技术学院化工原理电子课件,